光電所暨電機系何志浩團隊成功研發 全透明式記憶裝置成果刊登於PIEEE期刊

現今智慧手機人手一機早已不是新聞,隨著產品不斷推陳出新,追求的不僅是螢幕大、外觀美、功能強,未來可能還要比透明度。手持裝置的透明化雖已在近年來蔚為風潮,引起相當大的關注,但為了使整體裝置完全透明化,如何調整內部組件的設計與最佳化確是迫切需要解決的問題。

一般手機內部包含的組件相當多,須考量的因素亦相當多元,其中包含了顯示技術的精進,晶片的透明化,驅動電路的改進以及背光技術的克服都是目前被廣泛討論的議題。而此中的關鍵—晶片的透明化,是最基本卻也是最重要的環節,而作為晶片裝置關鍵元件—全透明式記憶儲存裝置,更在近年來吸引許多人的矚目與相繼投入研究。此次由電機系暨光電所何志浩教授研究團隊,首次使用二維材料石墨烯 (graphene) 結合氧化物材料製作出全透明的非揮發記憶體元件,此種記憶裝置不僅高度透明化,更展現具有能在不同環境下操作的可靠記憶特性,對於全透明手機的夢想實踐又邁進了一大步。

此項研究的關鍵突破在於—記憶裝置的環境穩定性。現今的記憶裝置,雖然經過加工與封裝,測試等步驟,但當面臨到外在環境的改變時,仍常產生無法穩定操作的情況,最終劣化了整體的表現。加上晶片透明化的腳步持續前行,整體裝置甚至會直接接觸到外在的光害與輻射,對於記憶裝置的操作穩定性,勢必埋下許多未知的變數與課題。因此,開發兼具透明化與能在多元環境下穩定操作的記憶裝置是相當重要的,對於未來透明手機上的應用更是不可或缺的一環。

石墨烯(graphene),本身是一種二維材料,因其具有優良的機械、結構、電性與透光度,且兼具輕薄可撓的特性,在現今的基礎科學或是商業應用,都佔有一席之地。何教授的跨校合作研究團隊,藉由引入石墨烯薄膜於傳統記憶裝置中,成功抑制了環境對於記憶裝置的影響,並研發出一種新型的全透明記憶裝置。此種裝置不僅兼具低耗能、低成本、高效能等特性,並具有優良的環境穩定性,對於未來平板電腦、顯示器、乃至於太陽能發電科技的應用,更帶來了另一波的契機。

此項新型的全透明記憶裝置已經申請專利中,並已發表在IEEE學會的百年旗艦期刊Proceedings of the IEEE(PIEEE)。這篇文章是以臺大為第一單位發表在PIEEE的第8篇文章。

Reference:

“Fully transparent resistive memory employing graphene electrodes for eliminating undesired surface effects,” Proc. IEEE 101, 1732–1739 (2013)

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